大直徑齒套端跳合成檢具設計

本文專門針對同步器零件，汽車變速箱的重要部件之一。許多同步器齒套具有特殊結構，如直徑大、厚度薄的內花鍵。由于其工作特性，這種形狀的工件需要以內花鍵的中心為基準，以確保工件兩端的跳動公差符合要求。目前各汽車制造企業(yè)對該參數的測量，一般采用芯棒在偏航儀上測量端跳。這種測量方法是最原始的方法。但對于大直徑的內花鍵或大內徑的齒輪套，這種方法不能測量（因為芯軸的直徑太大太重），所以都是在三坐標測量機上測量的，但因為三坐標測量機的測量量少 有兩個測量點，因此無法準確反映零件真實的跳端數據，在過程中無法有效監(jiān)控質量，無法保證用戶的要求。這類零件的端跳測量是業(yè)界的一大難題。

下圖1所示的零件是我公司量產的零件。此件為典型的大直徑環(huán)形工件，厚度：44mm；成品要求內花鍵分度圓直徑：φ203.32mm；外圓直徑：φ246.25mm；端面跳動：0.06mm。此部分與常規(guī)部分不同：軸徑比0.22，原廠檢測芯棒無法檢測，重量超過正常人承重極限，導致端面跳動過程監(jiān)控這種類型的零件。難。

圖一

端面跳動測量的改進是在與國內外變速器制造企業(yè)和測量儀器制造企業(yè)長期交流和大量分析論證實驗后設計的。

1、集成檢查工具概述

檢具是工業(yè)生產企業(yè)為控制產品的各種機械尺寸而專門制造的專用量具。適用于大批量生產的產品，如汽車零部件等，更換卡尺、塞規(guī)、三坐標。測量工具，如測量機。游標卡尺和深度計是測量工具，不是檢查工具。綜合檢測工具用于對圓盤零件、軸零件、箱體零件等各種零件的多個尺寸進行綜合檢測。

TL-82同步器齒套端面跳動測試儀在生產實踐的基礎上，將現代儀器的設計理念與同步器生產工藝的實際需要相結合，借鑒齒輪雙面嚙合的測量方法。原理，新開發(fā)的新一代微電腦控制智能齒套端面跳動綜合檢測工具。本產品采用微電腦數控和誤差數據采集智能處理技術，自動完成同步器齒套端面跳動（Ft）檢查；實現同步器快速判斷齒套質量狀態(tài)，同時根據產品需要不斷開發(fā)新功能，滿足新的測量要求。

這款綜合檢測工具開創(chuàng)了內齒輪雙嚙合測量的先河。通過對中心距偏差的判斷和誤差處理，得到同步器套端面相對于齒面的跳動誤差。測量方便，安裝容易夾持，結果準確。

2、研究這個問題的意義

隨著現代科學技術的發(fā)展，檢具作為檢測產品的專用設備越來越多地應用于工業(yè)、汽車、國防、航天、科研、零部件加工車間。它們已成為機械制造各個領域不可或缺的一部分。缺少通用機械產品。這是因為：適合大批量生產的產品，如汽車零部件，替代專業(yè)量具，如卡尺、塞規(guī)、位置檢測工具等，已成為制造業(yè)的發(fā)展和需求。注意是否是解決行業(yè)重大問題，填補行業(yè)空白。

3、綜合檢測工具原理

使用的數學原理（圖片2），使用數據處理儀（圖片3），使用標準輪（圖片4））測量零件中樣條兩端的實際圓位置） ，然后用最小的兩個冪，對兩個圓進行最佳擬合，生成兩個擬合圓的連線，將尺寸的長度代入公式，將端面直徑的尺寸代入公式，并使用計算端跳值的數學公式 我們開發(fā)了TL-82同步器齒套端面跳動測試儀，該儀器的結構是一個絲杠帶動主機主體上的移動柱其上裝有支撐臂 其上裝有可平行移動的測量主軸 上部可更換 安裝所需的標準齒輪 支撐臂在立柱上自動上下移動 并配有長度三爪卡盤安裝在儀器本體上，輕輕夾住工件，將標準輪移動到工件所需的測量位置，準備測量。然后將所需的各種齒輪參數輸入微機進行測量。該產品采用微電腦數控、誤差數據采集、智能處理技術，自動完成同步器齒套端面跳動（Ft）檢查，可解決各類齒套、齒輪。一圈的終點跳躍公差數據測量。測量結果可在微機上自動顯示和保存，并具有分析、統(tǒng)計等功能，準確、快速。提高產品質量，提供汽車變速箱質量和汽車質量。保證。

(圖片2）

(圖片3）

(圖片4）

4、綜合檢測工具總體設計

4.1 儀器測量項目及參數

4.1.1、同步器齒套齒面相對端面的測量誤差：(Ft)

4.2 儀器主要技術參數

4.2.1、被測同步器齒套模量

4.2.2、被測齒套最大外徑

4.2.3、微動測量小車的運動

4.2.4、測力可調范圍

4.2.5、被測齒套最大齒寬和齒高

4.2.6、儀器精度：參考附表中企業(yè)標準的相關規(guī)定（見附表一)。

附表一：儀器主要精度指標

4.3、儀器主要結構、硬件配置及功能特點

4.3.1、采用方便齒套安裝的中央測量單元結構布局，優(yōu)化的機械結構設計，單手柄控制測量過程；

4.3.2、軟件可以設置測量速度和嚙合旋轉方向；

4.3.3、 主軸電機驅動采用步進電機驅動單元（或同類產品）、通用微機和運動控制卡完成測量控制，數字高精度光柵進行錯誤檢測智能檢具，實現錯誤項目全自動測量。

4.3.4、 新WINDOWS XP系統(tǒng)下的測量軟件可以通過簡單的操作輸入被測齒套和標準齒輪的基本參數（齒數、模數、壓力角、位移系數） ,快速計算同步器齒套齒面相對端面的跳動；

4.3.5、顯示并打印測量報告，具有統(tǒng)計分析功能；

4.3.6、 檢測數據（見：儀器測量項目和參數）自動保存，統(tǒng)計被測產品型號和日期的質量指標（CP、CPK值）。同時實現了與Office軟件兼容的保存格式。

4.3.7、齒圈產品測試時可在整個工件的齒寬和行程范圍內實現自動升降，配備自動升降柱（用于調整標準輪軸向位置）和產品）。

4.4、安裝要求

4.4.1、 安裝場地要求：TL-82系列同步器齒套端面跳動檢查器凈重約200Kg。安裝地面必須堅固平整，遠離振動源。

4.4.2、安裝空間要求：TL-82系列齒圈端面跳動試驗機占地約2X1.5m。為便于操作和維護，儀器各方向至少應保持1米的距離。

4.4.3、環(huán)境要求：TL-82系列同步器齒套端面跳動檢測儀保持精度所需的溫度為20±1℃。相對濕度為40%-60%；為保證同步器齒套端面跳動檢測儀能長期保持測量精度，儀器安裝室應盡量與加工工作區(qū)分開，并保證其清潔、少塵土飛揚，無油。如果不能完全分離智能檢具，則必須為儀器安裝保護間隔。

4.4.4、 動力類型：TL-82系列同步器齒套端面跳動測試儀使用的動力只有電，不需要空氣和水等其他動力源。

4.4.5、 功率要求：TL-82系列同步器齒套端面跳動檢測儀采用單相交流220±5%V，頻率約50HZ，總功率約500W。最小導體截面積為1.5平方毫米。

5、結論：

目前，快速準確的在線檢測已成為企業(yè)普遍遵循的質量控制模式。是實現序列檢驗流程和序列資質的重要依據，也是縮短檢測時間、提高效率的條件之一。

TL-82同步器齒套端面跳動檢測儀對大直徑內花鍵或大內徑齒套端部跳動獲得真實可靠的測量數據，使制齒過程質量得到有效監(jiān)控和滿足用戶要求。減少因檢測而浪費的時間和對效率的影響。